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国内水泥混凝土外加剂技术资料
碳纤维基体树脂复合材料
来源:
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作者:pro10845f02
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发布时间: 2014-08-28
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复合材料界面强度的提高，很大程度上依靠纤维表面性能。纤维表面处理方法有很多，其中涂层法最为简单实用，这类表面处理剂主要为有机硅偶联剂、钛酸酯、络合物等，在一定条件下涂覆在纤维表面，用于提高复合材料的界面剪切强度。但是，使用这些处理剂后，对于高模量的某些纤维界面强度提高小，甚至没有效果。通常的环氧树脂虽然对金属材料具有良好的粘接强度，但是粘接非金属材料强度低，特别是对纤维，因此现有技术制备的环氧树脂用于制备M族碳纤维/基体树脂复合材料时存在界面强度低的问题且利用现阶段技术制备的M族碳纤维/基体树脂复合材料界面强度低。
为解决现有制备方法所制备的环氧树脂无法用于制备高界面强度的M族碳纤维/基体树脂复合材料的问题和利用现阶段技术制备的M族碳纤维/基体树脂复合材料界面强度低的问题，国内最新研制成功一种环氧树脂组合物的制备方法及利用其制备高界面强度的M族碳纤维/基体树脂复合材料的方法。
具体是按照以下步骤进行的:
步骤一:称量:按重量份数称取70〜100份的环氧树脂、I〜10份的聚丙烯酸、I〜10份的聚氨酯和0.01〜0.1份的催化剂；
步骤二:将步骤一称取的70〜100份的环氧树脂加热到140°C〜160°C，然后加入步骤一称取的I〜10份的聚丙烯酸和I〜10份的聚氨酯，再加入步骤一称取的0.01〜0.1份的催化剂，在温度为140〜160°C的条件下反应1.2h〜1.8h，得到环氧树脂组合物。
利用上述环氧树脂组合物制备M族碳纤维/基体树脂复合材料的方法，具体是按照以下步骤进行的:
步骤一:将环氧树脂组合物冷却至40°C〜60°C时加入稀释剂I，制成环氧树脂组合物溶液，溶液中环氧树脂组合物的质量分数为40〜60%。
步骤二:将基体树脂溶解在稀释剂II中制成基体树脂溶液，溶液中基体树脂的质量分数为40〜60%；
步骤三:将基体树脂溶液和环氧树脂组合物溶液按照重量份数配比基体树脂溶液:环氧树脂组合物溶液100:(5〜25)，并在室温条件下进行混合，直到混合均匀，得到混合树脂溶液；
步骤四:采用连续浸溃法，通过挤胶辊牵引，利用混合树脂溶液在胶槽中对单束M族碳纤维进行浸润，M族碳纤维缠绕在固定柱上40〜60匝，将缠绕在固定柱上的M族碳纤维在温度为65°C〜75°C的条件下进行干燥，干燥时间为0..8h〜1.2h，即得到M族碳纤维/基体树脂复合材料的毛坯料；
步骤五:将M族碳纤维/基体树脂复合材料的毛坯料置于模具中，然后利用平板硫化机XLB-D0.5MN在压强为0.7MPa〜0.8MPa条件下进行模压成型，最后通过固化处理，得到M族碳纤维/基体树脂复合材料；
新技术优点:
新技术提供一种环氧树脂组合物的制备方法，该方法制备出的环氧树脂组合物能制备高界面强度的M族碳纤维/基体树脂复合材料，同时通过利用新技术的方法制备的环氧树脂所制备M族碳纤维/基体树脂复合材料的有界面强度高的优点。在上述环氧树脂组合物加入量为5份的情况下(按基体树脂重量分数配比为100份计算)相比单纯加入环氧树脂制备的M族碳纤维/基体树脂复合材料界面剪切强度提高10.1%，相比不加入环氧树脂或环氧树脂组合物的M族碳纤维/基体树脂复合材料界面剪切强度提高了3.1%。加入量为5〜25份的M族碳纤维/基体树脂复合材料界面剪切强度达到43.3MPa〜47.6MPa。
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